Spring Boot的工作原理

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前言

在上一篇《初识SpringBoot并构建第一个SpringBoot项目》的学习后，我们对Spring Boot有了基本了解。现在，我们将通过学习Spring Boot的工作原理来进一步深入。

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一、Spring Boot的核心原理

Spring Boot 的核心原理是基于 Spring 框架的，它通过自动配置（AutoConfiguration）和约定优于配置（Convention Over Configuration）的方式快速构建和部署 Spring 应用。

1. 自动配置：Spring Boot 根据应用类路径下的依赖关系，自动装配（AutoConfiguration）相应的组件和配置。它通过在类路径中扫描配置文件和注解，将各个组件进行自动装配，减少了手动配置的工作量。

2. 约定优于配置：Spring Boot 提供了一套默认的配置规则和约定，大部分情况下可以通过按照约定进行配置，而不需要显式地指定各种细节。它采用了一种约定的方式，将应用的配置和代码分离，使得配置更加简洁和易于维护。

二、Spring Boot的工作原理

首先，我们先看下Spring Boot的主类代码。

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplication
public class MyProjectApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(MyProjectApplication.class, args);}
}

从这个代码里，我们可以看到，在main()方法里，仅调用了SpringApplication.run()方法。总体上来说，可以分为两部分：一是创建SpringApplication对象，二是调用实例的run方法。

1.创建SpringApplication对象

创建SpringApplication对象时，主要干了下面4个事情。

1. 推断应用的类型是普通的项目还是Web项目。主要是通过classpath内是否存在某个特征类来进行判断。判断后用webEnvironment进行标记。

2. 查找并加载所有可用初始化器 ， 设置到initializers属性中。主要使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationContextInitializer。

3. 找出所有的应用程序监听器，设置到listeners属性中。主要使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationListener。

4. 推断并设置main方法的定义类，找到运行的主类。

SpringApplication的构造器：

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class... primarySources) {// ......this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances();this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass();
}

2.调用实例的run方法

简单的说，调用run()方法就是根据配置内容，确定哪些配置生效的过程。

主干调用主要有以下几步：

1. 收集各种条件和回调接口，包括SpringApplicationRunListener等。调用它们的started()方法。

2. 创建并配置当前Spring Boot应用将要使用的Environment。并调用environmentPrepared()，表明环境已经准备完毕。

3. 创建并初始化ApplicationContext。包括设置环境，加载配置等。并调用SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法和contextLoaded()方法。
   注意：这一步会将之前通过@EnableAutoConfiguration获取的所有配置以及其他形式的IoC容器配置加载到已经准备完毕的ApplicationContext。

4. 调用ApplicationContext的refresh()方法，完成程序启动。

5. 遍历执行SpringApplicationRunListener的finished()方法。

此外，在初始化过程中，还有很多额外的扩展点，比如在第二步完成后，如果SpringApplication的showBanner属性被设置为true，则打印banner。

以下示例演示了 SpringApplication 如何在启动时调用 run() 方法：

public class SpringApplication {public static void run(Class<?> primarySource, String[] args) {SpringApplication application = new SpringApplication(primarySource);SpringApplicationBuilder builder = application.createSpringApplicationBuilder();// 设置应用程序环境ConfigurableApplicationContext context = builder.run(args);// 应用程序已启动，可以执行自定义逻辑context.close();}// 其他方法
}

在这个示例中，run() 方法首先创建一个 SpringApplication 实例。然后，它使用 SpringApplicationBuilder 设置应用程序环境并创建应用程序上下文。最后，它调用应用程序上下文的 run() 方法来启动应用程序。

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总结

以上就是对Spring Boot的核心原理和工作原理的介绍，通过上面的学习，可以更好地理解Spring Boot框架是如何设计和运作的，并更加高效地开发应用程序。

参考文档：
1、SpringBoot运行原理分析
2、Spring Boot 运作原理
3、Spring Boot工作原理

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